Quantum Mechanical Black Holes: Issues and Ramifications
B. G. Sidharth
讨论了量子力学黑洞的最新模型，并探讨了它对宇宙学、粒子结构、低维性等问题的意义。
The recent model of Quantum Mechanical Black Holes is discussed and its implications for cosmology, particle structure, low dimensionality and other issues are examined.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
The issue of gauge choice in the Landau problem and the physics of canonical and mechanical orbital angular momenta
核子自旋分解问题的一个有趣的问题是存在两种类型的分解，这两种分解的典型特征是夸克的两种不同的轨道角动量（OAM）。一个是明显的规范不变机械OAM，而另一个是所谓的规范不变正则（g.i.c.）OAM的概念是由Chen等人提出的，为了深入了解这两种分解的区别，正确理解这两种OAM的物理意义是至关重要的。还需要澄清的是规范对称性的含义，它在g.i.c.概念中是不可分割的。OAM。我们发现，著名的朗道问题因其可解析解的性质而为我们提供了回答这些问题的理想工具。在导出朗道规范和对称规范中朗道哈密顿量的标准本征函数之间的完整关系之后，我们试图通过特别注意它们的规范依赖性来解开正则OAM和机械OAM的物理学。我们还认为，不同于机械OAM的电子，规范OAM或其规范不变的版本将不对应于任何直接观测至少在朗道问题。还简要讨论了核子自旋分解的唯一性或非唯一性问题，这是由于规范场的所谓物理分量定义的任意性引起的。
A Quantum-mechanical Approach for Constrained Macromolecular Chains
在室温左右的热平衡下，许多三维受限大分子链的方法是基于受限经典哈密顿动力学（cCHDa）。量子力学方法（QMa）也被不同的研究人员处理了几十年。QMa解决了一个基本问题（约束与不确定原理），并且是通用的：它们也产生经典描述（可能与cCHDa的描述不一致，尽管它们可能在某些相关量上一致）。未决问题包括QMa是否具有与cCHDa不同和/或改善cCHDa的足够的实际后果。我们将简要介绍cCHDa，并通过概述旧方法和关注最近的方法来处理QMa。
Quantum Passwords
量子密码是经典密码的量子力学模拟。我们的建议在本质上是完全量子力学的，也就是说，在任何时候，信息都不会被经典地存储和操纵。我们表明，与编码经典信息的量子协议相比，即使Alice与Eve积极合作，我们也能够防止可重复使用的密码的分发。这使我们能够面对和解决经典协议中不可避免的安全问题。
Macroscopic quantum coherence and entanglement in mechanical systems
本文提出广延尺度和纠缠尺度两种度量，从量子相干与多体纠缠角度统一刻画宏观量子性，并利用微机械振荡器与分子衍射实验数据验证，发现10^6至10^7个原子的真正多体纠缠。
Quantizing Time
提出了一种量子力学理论，它放弃了一个外部参数“时间”，而赞成希尔伯特空间上的自伴算子，其元素代表测量事件而不是系统状态。标准的量子力学描述是在测量时间无限短的理想情况下得到的。发展了微扰理论。作为一个例子应用费米的黄金法则和S-矩阵的推导。该理论还解决了时间-能量不确定性关系的争议问题。
Phonon-number resolution of voltage-biased mechanical oscillators with weakly-anharmonic superconducting circuits
观察宏观物体中的量子现象，以及潜在地发现量子力学应用的基本极限，一直是现代实验物理学的中心课题。由超导电路控制的高相干和重型微机械振荡器是一个很有前途的系统。在这里，我们特别关注运动到弱非谐电路的静电耦合，即transmon量子比特。在兆赫机械振荡器耦合到一个千兆赫transmon的情况下，我们解释了在桥接大机电频率差距的困难。为了解决这个问题，我们探讨的要求，以达到声子数分辨率的兆赫transmon和机械振荡器的谐振耦合。
Angular time delay in quantum mechanical scattering
本研究将量子事件发生时间概念应用于球势散射，重推角时间延迟与空间位移表达式并澄清概念问题，明确其在WKB近似下与经典量的关系，还在硬球散射中发现短波长前向衍射区的相关峰值并探讨可观测性。
Field emission tunnelling as a window onto fundamental issues in quantum mechanics
本文探讨了场发射隧穿在量子力学基本问题中的意义，包括电子本质、语言表述、数学用途及时间箭头等核心问题。
Quantum mechanical evolution towards thermal equilibrium
一个系统达到热平衡的条件，以及如何从基本动力学定律中推导出这一点，从热力学和统计力学一开始就是一个主要问题。尽管取得了相当大的进展，但这仍然是一个悬而未决的问题。受这个问题的启发，我们讨论更一般的平衡问题。我们证明，几乎完全的一般性，达到平衡是量子系统的一个普遍性质：几乎任何子系统在与一个足够大的浴相互作用将达到一个平衡态，并保持接近它几乎所有的时间。我们还证明了几个一般性的结果有关的其他方面的热化除了平衡，例如，平衡态不依赖于详细的微观状态的浴。
Partial measurements and the realization of quantum-mechanical counterfactuals
我们提出部分测量作为一个概念性的工具，以了解如何在量子物理学中与反事实的要求。事实上，与标准的冯·诺依曼测量不同，部分测量可以被概率性地逆转。我们首先分析的后果，而不寻常的功能的叠加原理，互补原则，并为隐变量的问题。然后，我们继续探索非定域背景，通过重新表述EPR悖论，量子隐形传态实验，以及使用部分测量然后随机反转的情况下的纠缠交换协议。这导致了许多反直觉的结果，如果我们放弃将现实归因于单个量子系统的波函数的想法，这些结果就会得到解决。
Trajectory Interpretation of Correspondence Principle: Solution of Nodal Issue
对应原理指出，量子系统在高量子数时将接近经典系统。事实上，概率密度分布的平均值反映了一种类似经典的分布。然而，在波函数的节点处找到粒子的可能性为零。这种情况被认为是节点问题。在本文中，我们提出了一个解决这个问题的方法，通过复杂的量子随机轨迹，通过求解随机微分方程下的最优制导律。结果表明，由复随机轨道与实轴的交点所组成的点集A可以表示量子谐振子系统的量子力学相容分布。同时，复量子随机轨道在实轴上的投影形成点集B，点集B给出了一个没有节点出现的分布。此外，点集B可以表示高量子数下的经典相容分布。此外，通过求解福克-普朗克方程，验证了点集B的统计分布。
A Mechanical Implementation and Diagrammatic Calculation of Entangled Basis States
首次给出了量子纠缠的图解计算工具。我们提出了一个教学和简单的机械实现量子纠缠或“幽灵超距作用“，给这个奇怪的量子力学概念的有形实现陌生的经典物理。当两个或多个粒子以某种方式相关时，无论它们在空间中相距多远，它们的状态都保持相关。它们的相互关系是瞬时的，似乎不涉及任何受光速限制的通信。同样的机械实现证明了任何计算过程的基本物理限制。给出了计算纠缠基态的解析推导，并给出了相应的图形表示，为确定计算纠缠基态提供了有效的帮助。一个量子傅里叶变换的两个状态图表示纠缠的基础状态（“重整化量子比特”）也可以制定。我们的结果似乎支持了量子纠缠产生引力理论额外维度的观点，事实上，量子纠缠与广义相对论和量子力学统一中的深层次问题有关。这种时空纠缠的额外维度目前正在文献中推测。
Quantum correlations from incomplete classical statistics
我们制定不完全的经典统计的情况下，知识的概率分布以外的局部区域是有限的。计算局部可观测量的期望值所需的信息可以收集在量子力学状态矢量中，而关于局部区域之外的概率分布的进一步统计信息变得无关紧要。可用信息在相邻局部区域之间的平移由Hamilton算子表示。一个量子力学算符可以与每一个局部可观测量相关联，这样“经典”可观测量的期望值就可以通过通常的量子力学规则计算出来。要求关联函数应尊重局部观测的等价关系，导致经典统计中的非对易乘积，与量子力学算符乘积完全对应。我们还讨论了在我们的经典统计设置的干扰和量子力学的复杂结构的问题。
The Instantonic Approach with Non-Equivalent Vacua
本文研究了存在非等效真空的模型中的量子力学隧穿现象。为了这样一个目的，我们评估的两个最小值的潜在问题的二次波动在相应的瞬子之间的欧几里德传播。多瞬子组态的影响包括通过交替稀释气体近似。
Quantum-mechanical tunneling: differential operators, zeta-functions and determinants
本文详细讨论了一维粒子在双势阱作用下的运动问题。我们的主要工具将是欧几里德（虚时间）版本的路径积分方法。一旦我们进行了威克旋转，欧几里得运动方程就与实时点粒子的通常运动方程相同，只是所讨论的势颠倒了。这样一来，我们的双阱势就变成了双峰势。按照半经典近似的要求，我们可以研究瞬子上的二次涨落，在本文中，瞬子代表欧几里德运动方程的定域有限作用量解。利用zeta函数方法计算了二次微分算子的行列式。利用形状不变性对称性，我们写出了这类算子的本征函数和能量本征值的封闭形式。多瞬子组态的影响也包括在这个方法中。
Scale symmetry in classical and quantum mechanics
在本文中，我们再次讨论的问题的尺度反常的量子力学模型与平方反比势。特别是，我们研究的经典和量子方面的系统使用在这两种情况下的操作方法之间的相互作用。
Highly stable aluminum air-bridges with stiffeners
针对超导量子比特微波电路中空气桥的机械稳定性问题，提出带优化几何结构的铝空气桥方案，经测试170微米长度下可完全稳定，为多量子比特电路的空气桥工艺提供实用解决方案。
On the quasi-position representation in theories with a minimal length
具有最小长度的量子力学模型通常通过修改位置和动量之间的对易关系来描述。虽然这在动量空间中描述时代表了一个小的复杂性，至少在形式上，（准）位置表示获得了许多问题，误解的来源。在这项工作中，我们回顾这些问题，澄清一些方面的最小长度模型，特别是位置算子的表示。
Generalized generating functional for mixed-representation Green's functions: A quantum mechanical approach
当人们试图考虑量子场论的非平凡真空结构时，标准的泛函积分工具，如生成泛函或过渡振幅，往往不足以达到这样的目的。在这里，我们提出了一个广义生成功能的格林函数，它可以很容易地区分一组连续的真空，通过统一的正则变换相互连接。为了使我们的讨论尽可能简单，我们将自己限制在量子力学中，其中格林函数的生成泛函是通过相空间路径积分构造的。量子力学的设置允许强调所涉及的主要逻辑步骤，而不需要进行技术复杂性，如重整化或不等价的表示，否则应该在成熟的量子场论中解决。我们说明了内部工作的生成功能，通过讨论格林函数之间的真空，相互连接，通过翻译和expanations。文中还简要讨论了与量子场论的联系、真空-真空跃迁振幅和真空参量的微扰展开等问题。
Full quantum mechanical analysis of atomic three-grating Mach-Zehnder interferometry
原子三光栅马赫-曾德尔干涉术是研究量子理论基本问题的重要工具。然而，有一个显着的差距，在文献之间的过度简化的模型和强大的数值模拟被认为是描述相应的实验。因此，前者通常导致悖论的情况下，如波粒双重行为的原子，而后者使困难的数据分析在简单的条款。在这里，这些问题是通过一个简单的光栅工作模型组成的均匀间隔的高斯狭缝来解决。如图所示，这个模型足以探索和解释这样的实验分析和数值，给出了一个很好的帐户内的干涉仪的完整的原子旅程，从而有助于使神秘的物理参与。更具体地说，它提供了干涉仪内部发生的波前分裂的清晰和明确的图像，说明了即使波函数本身仍然显示出相当复杂的形状，沿着每个出现的衍射阶的动量是如何被很好地定义的。为此，在这种情况下，当地的横向动量也被引入作为一个可靠的分析工具。分裂除了是理解原子马赫-曾德尔干涉术的关键问题外，还在基本层面上展示了波和粒子方面如何始终存在于实验中，而不会引起任何矛盾或解释性悖论。另一方面，在实践层面上，提出的模型和方法的通用性和通用性，使它们适合于在方便的调整后以简单的方式攻击类似的问题。
Observing controlled quantum state collapse in a single quantum trajectory of a mechanical oscillator
量子理论的一个基本预测是，在连续测量下，一个系统的状态在时间上描绘出一个“量子轨迹”，这取决于它的测量记录，并且在某些情况下，系统的量子态随机地以有限的速率向随机本征态坍缩。另一方面，量子理论也预言，环境耦合会产生相反的效果，将波函数扩散到混合态。研究这两个相互竞争的过程，当它们的强度比变化时，对量子态分布的影响，在任何环境下都是基本的兴趣，但在机械领域尤其如此。然而，一个关键的问题是，这样的物理学的基础研究不能涉及一个先验假设的投影公设本身，和贝叶斯推断可能因此不被用来观察量子态。在这项理论工作中，我们提出了一个可行的方法来执行这样一个基本的测试与机械波函数的能量本征基。该方案是基于一个光学机械设置，其中光场提供了一个直接探测的能量变化的机械波函数。这样的能量变化探测器在任何类型的系统中都是前所未有的。结合投影假设的数值模拟预测，随着连续测量强度与耗散之比的增加，时间平均能量方差单调下降。在所提出的计划的测量强度是可调的原位，和行为预测的模拟，因此意味着该计划相当于一种方法来验证控制原位的时间平均方差的机械波函数在一个单一的量子轨迹的过程。
Multi-channel S-matrices from energy levels in finite boxes
我们表明，对于一个通用的量子力学系统与一个以上的开放散射通道，这是不可能完全重建理论的S-矩阵从光谱信息中获得的大有限体积与周期性边界条件。物理上不同的S-矩阵可以有相同的有限体积谱任意大小的大型有限盒。如果理论不是时间反演对称的，则存在不可数无限个具有相同谱的不同S-矩阵集。如果理论尊重时间反演对称性，则对于有限盒存在具有相同能级的离散S-矩阵集。我们说明了1+1维的简单量子力学系统的问题。
Are nonlinear discrete cellular automata compatible with quantum mechanics?
我们考虑离散和整数值元胞自动机（CA）。其中一个特殊的类别包括“汉密尔顿CA”与运动方程承担相似的汉密尔顿方程，而他们提出离散更新规则。动力学是线性的，非常类似于薛定谔方程描述的幺正演化。这在我们构建这种CA和连续量子力学模型之间的可逆映射中是必不可少的，其中包含基本的离散尺度。基于香农的采样理论，它导致，例如，量子力学和CA守恒定律之间的一对一关系。在这里，通过将高阶非线性纳入基本作用中来研究理论的线性这一重要问题。当试图连续描述这种非线性CA时，这些产生不一致的非局部（在时间上）效应。因此，在本框架中，只有线性CA和局域量子力学动力学是兼容的。
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